運20跑道短和它推力大有關嗎?

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運20是一款大型軍用運輸機,它的各項性能都達到了世界一流水平,包括短距離起降也是它的拿手好戲。



具體的數據肯定是要高度保密的,不過我們可以參照個頭與運20接近的伊爾76運輸機,伊爾76載重60噸的時候,可以在1800米的跑道上起飛,降落距離在1200米左右,我們的運20短距起降性能應該是強於伊爾76的。


軍用運輸機需要大推力的發動機,運20最初使用的是4臺俄製D30-KP2,單臺最大推力為12.5噸,總推力50噸,這個推力不算太大,因為俄軍最新的伊爾76MT使用的發動機單3臺最大推力可達16噸,總推力64噸,與運20噸位相仿的民航飛機也有50-60噸的推力。

運20這樣的運輸機本來機身就比較緊湊,發動機位置較高,起飛時,它可以比較快地將機頭拉起來,而民航飛機一般機身比較長,發動機位置較低,無法做到短距離拉昇。



運20能夠短距起降,既和發動機有很大的關係,其優異的氣動外形也功不可沒。


止水興波


最近央視首次揭秘國產運20大型運輸機首飛前後細節,據參與研製試飛人員披露運20大型軍用運輸機在使用複雜的前緣縫翼和巨大的後緣三縫襟翼下,最大限度範圍內能在最短600至700米距離內起飛。六七百米的起飛距離不可謂不驚人,縱觀和運20同一級別的伊爾76和C-17大型軍用運輸機一個850米、一個900米的起飛距離而言,在初次聽到運20能夠在600米距離內起飛我是震驚的。

一般而言飛行器的起飛距離長短主要和起飛重量、地表風向、風速、發動機推力大小、升力大小以及海拔高度這幾大要點有關。

首先從運20的起飛重量來說,雖然央視新聞沒有明確表示運20最短能在600米距離內起飛,是在何種起飛重量下完成的?但是不管是參照美軍C-17大型軍用運輸機能夠在裝載一輛M1主戰坦克的前提下,最短在900米距離內起飛。還是以軍用運輸機本身設計指標中就有短距起降能力來說,我們有理由相信運20能夠在600米距離內成功起飛,肯定也是在載重一輛我陸軍99A主戰坦克的前提下,順利完成超短距離起飛的。畢竟運20本身就是一架大型軍用運輸機,職責就是運輸,所以這個最短起飛距離應該不會是空重狀態喜愛的起飛距離,因為這種起飛性能表現在實戰中意義不大。

其次是地表風向和風速這些外在因素的影響,首先從風向來說,運20在逆風狀態下,風速越大,作用在運20機體上的升力就越大,所以在逆風狀態下,就算起飛離地速度較低,仍然能夠以較低的地速離地,所以從運20最短600米的起飛距離來看,這個性能指標肯定也是在逆風狀態下完成的。當然在實際起飛過程中,不管是軍用飛行器還是我們乘坐的民航客機都會選擇逆風起飛、逆風降落的,因為這樣做可以大大縮小起降距離。

再一個是海拔高度和運20自身的升力大小的關係,起降機場海拔高度的不同,空氣密度也是不盡相同的,因為起降機場的空氣密度大小會直接影響起降性能表現,具體來說就是密度、高度雖然會增大著陸速度的真空速,但是不會減小減速力。也就是說同樣的指示空速著陸,飛機的真空速變大時著陸滑跑距離反而會縮短。那麼簡單來說也就是在高低不同海拔地區起降時,同樣的起飛重量下,低海拔地區的起降距離更短。

最後就是直接關係到運20自身的機體升力大小和發動機推力大小了,根據公開的新聞我們得知,運20在整機的氣動佈局上採用了升力特性更大、空氣減阻更優等優勢的超臨界機翼設計,機翼的後緣採用兩種後掠方式——中外翼段的後緣後掠角要大一些,而機翼內翼段的後掠角明顯減少,這樣設計能夠使得整段機翼在不同空速下,都能提供更大的升力和更小的空氣阻力。其次運20也採用包括前緣縫翼及外吹式襟翼系統等增升裝置來提升短距起降能力,雖然運20採用的後退外吹式襟翼系統在增升效果上不如C-17使用的吹氣增升系統效果好,但是運20在整機尺寸等方面相比C-17小一圈,實際上兩款運輸機的整機升力係數應該是差不多的。

當然藉此機會說一下為什麼我國在設計運-20的時候沒有采用增升效果更好的吹氣增升系統呢?有人說我們沒有掌握這個技術,其實這個技術早在上世紀80年代就出現了,時至今日還說沒人掌握就有點說不過去了。事實上運20之所以沒有采用增升效果更明顯的吹氣增升是受發動機的影響。我們看C-17的發動機位置是在機翼前緣位置,發動機上緣基本和機翼齊平,所以在起飛過程中,發動機排出的高速氣流可以更快的加速吹走翼下氣流,增加機翼上下表面壓差,而機翼上下壓差越大升力越大,這也是為什麼C-17增升效果這麼好的原因所在。

但是這種吹氣增升也是因為採用的是F117-PW-100非加力大涵道比渦扇發動機,雖然其推力高達18. 9噸,但是大部分推力都由外涵道的冷空氣提供,所以吹出來的尾氣溫度相對較低,鈦合金襟翼能夠承受,所以它才能夠採用增升效果很強的吹氣式襟翼。但是對於運20就不一樣了,由於我國當下沒有這麼大推力的高涵道比渦扇發動機,只能採用涵道比較小的D-30KP2渦扇發動機,由於該發動機涵道比很低,大部分推力都有內外涵道共同提供,所以這也造成D-30KP2渦扇發動機的最大推力只有13噸左右,再加之由於涵道比很低,所以發動機噴出的尾氣溫度太高,就算是用鈦合金的襟翼恐怕也受不了。

最後一個就是發動機推力大小了,俗話說只要動力強,板磚都能飛上天。這雖然只是一句調侃話,但是卻真實的道出了發動機推力大小對飛行器的影響有多大。C-17運輸機之所以能夠有接近80噸的最大起飛重量,核心原因就是因為其採用了推力更大的F-117-PW-100渦扇發動機,該發動機不光推力大,而且經濟性高,而且還具有反推裝置能夠支持C-17完成地面掉頭。但是對於運-20而言,在研發之時唯一能夠選擇的動力系統就只有D-30KP2渦扇發動機了,該發動機雖然推力小、經濟性差,但是可靠性卻很高,而且其也是當時運-20唯一能夠選擇的動力系統。

雖然D-30KP2渦扇發動機的推力不大,只有13噸多,相比C17裝備的F117大涵道比渦扇發動機高達18.9噸的推力小了近1/3,但是對於軍用運輸機而言,決定起降性能的是推重比,也就是發動機總推力和最大起飛重量的比值,按照四臺D-30KP2計劃的話總推力是55噸左右,但是以運20最大220噸的起飛重量計算的話,其整機推重比依然達到了0.255,這個推重比完全達到了軍用運輸機推重比門檻。

那麼對於當下的運-20而言,在採用D-30KP2渦扇發動機和整機氣動減阻、氣動增升、更低的空重等研發設計之下,其整體性能依然達到了世界領先水準,所以這也是運-20能夠在短短600米距離內完成起飛的原因。當然我們有理由相信在未來幾年內,換裝國產推力更大、涵道比更大、經濟性更高的國產大推力、高涵道比渦扇發動機的新運20大型軍用運輸機,其載重量更大、飛行距離更遠、短距起飛能力更優秀,而且說不定未來等國產大推力渦扇發動機條件合適之時,西飛科研人員會在改進版本中為運-20換裝增升效果更明顯的吹氣襟翼系統,畢竟換裝更大涵道比渦扇發動機會改變整機的氣動外形,所以順勢改變一下增升系統也不是不可能。


魑魅涅磐


我是雪松,你的問題有錯誤,運20與跑道有何關係?你是不是說運20起飛滑跑距離短吧?如果是那就是運20推力強勁有力當然滑跑距離可以縮短了。


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